Получаване на променлив ток - основи на електрониката
Научихме какво променлив ток, сега искам да ви кажа как получи променлив синусоидален ток.
Вземете проводник, огънат в рамка, и го завъртете в еднородно магнитно поле (Фигура 1). Когато рамката се завърти, магнитният поток, покрит от нея, ще се промени, поради което в рамката ще се появи ЕМП на индукцияния.
Оставете рамката да се върти с еднаква скорост. Вече знаем, че стойността на ЕМП, индуцирана в рамката, ще бъде толкова по-голяма, колкото по-бърз е броят на магнитнитеполеви линии, обхванати от рамката, или по друг начин, колкото по-голям е броят на линиите на магнитното поле, които ще пресичат страните на рамката за единица време (например една секунда).
Ще вземем като начална позиция на рамката, когато тя покриваувеличава се най-големият брой магнитни силови линии, т.е. когато равнината му е перпендикулярна на посоката на магнитния поток. На фигура 1 тази позиция е маркирана с номер един.
Снимка 1. Получаване на синусоидален променлив ток. а - редица последователни позиции на рамката в магнитно поле; b-графика на променлив ток (синусоида).
В началото на въртенето на рамката, нейните страни ще се плъзгат почти по линиите на магнитното поле, пресичайки много малък брой от тях, т.е. от тази промяна в потока ще бъде малка.
С приближаването на рамката към позицията 2, когато е плоскакостта й става успоредна на силовите линии, числотоброят на полевите линии, пресечени от рамката, се увеличава (когатопостоянна скорост на въртене на рамката) и следователноиндуцираната в него ЕМП също се топи.
Когато рамката премине позицията 2, EMF, действащ в рамката, ще започне постепенно да намалява и да стане равен на нула, когато рамката направи половин оборот (позиция 3). Тогава ЕМП ще се увеличи отново, но в обратна посока, тъй като сега страните на рамката ще пресичат магнитните силови линиив обратна посока. В момента, в който кадърът заеме позицията 4, тоест ще направи три четвърти завой, ЕМП ще бъде най-големият, след което отново ще започне да намалява ие зададено на нула в момента, когато рамката завършва подаоборот (позиция пет).
С по-нататъшно завъртане на рамката всички явления ще бъдатповторете в същия ред. Тъй като ЕМП в кадъра е непрекъснатрязко се променя величината и освен това два пъти в потокавсеки завой променя посоката си, след това текущата, виеизвикани от него в рамката също ще варират по големина и посока.
Нека се съгласим да представим промяната в променливата EMF, navoв рамката, докато я въртите в магнитно поле,в същото време, че по хоризонтална права линия (ос) отляво надясно ще отложим в някакъв мащаб ъгъла на въртене на рамката или времето, изминало от началото на въртенето, и нагоре и надолу (вертикално) ще отложете тези EMF, които се индуцират в рамката под даден ъгъл, като я завъртите. Ще отложим EMF на едната посока нагоре, а EMF на другата посока надолу. В резултат на тази конструкция получаваме графика на промяната на ЕМП в зависимост от ъгъла по протежениепортата на рамката или, което е същото, в зависимост от времето, тъй като рамката се върти с постоянна скорост. Тази крива, показана на фигура 1б, много често се среща в електротехника и се нарича синусоиди.